Môžu UV-LED svetlá účinne zabiť nový koronavírus?
Dezinfekcia kontaminantov zostáva dôležitým opatrením v oblasti verejného zdravia na zníženie šírenia rôznych infekčných chorôb, najmä počas pandémie COVID-19. Okrem toho výskumníci tiež aktívne vyvíjajú efektívnejšie techniky dezinfekcie, najmä pre verejné miesta s vysokou-prevádzkou. Vedci z kampusu Scarborough University of Toronto preukázali účinnosť a realizovateľnosť diód vyžarujúcich UV svetlo ako prostriedku čistenia inaktiváciou dvoch rôznych modelov vírusov: ľudského koronavírusu 229E a vírusu ľudskej imunodeficiencie (HIV). Striedajte biele svetlo a germicídne ultrafialové (UV) svetlo.
Dezinfekcia kontaminantov zostáva dôležitým opatrením v oblasti verejného zdravia na zníženie šírenia rôznych infekčných chorôb, najmä počas pandémie COVID-19. Okrem toho výskumníci tiež aktívne vyvíjajú efektívnejšie dezinfekčné techniky, najmä pre vysoko frekventované verejné miesta.
Ultrafialové (UV) svetlo bolo už predtým identifikované ako užitočná metóda dezinfekcie a ukázalo sa, že je účinné pri inaktivácii širokého spektra mikroorganizmov. Nástup diód vyžarujúcich UV svetlo- ponúka výhodu ľahkej dezinfekcie, pretože germicídne UV svetlo možno poskytnúť pomocou rovnakých osvetľovacích jednotiek, ktoré poskytujú štandardné biele svetlo na osvetlenie miestnosti.
Vedci z kampusu Scarborough University of Toronto preukázali účinnosť a realizovateľnosť diód vyžarujúcich UV svetlo-ako prostriedku čistenia inaktiváciou dvoch rôznych modelov vírusov: ľudského koronavírusu 229E a vírusu ľudskej imunodeficiencie (HIV). Striedajte biele svetlo a germicídne ultrafialové (UV) svetlo. Vďaka lacným dodatočným úpravám sa dajú použiť aj v mnohých štandardných svietidlách, čím prinesú „jedinečnú príťažlivosť“ do verejných priestorov, povedala Christina Guzzo, hlavná autorka štúdie.
"Sme v kritickom bode, keď musíme využiť každú možnú zastávku, aby sme sa dostali z tejto pandémie," povedal Guzzo, docent na katedre biologických vied školy. "Mala by sa použiť každá stratégia zmierňovania, ktorá sa dá ľahko implementovať."
UV lampy zabíjajú vírusy žiarením. Spolu s doktorandmi Arvinom T. Persaudom a Jonathanom Burniem Guzzo prvýkrát testoval lampu na bakteriálnych spórach známych svojou odolnosťou voči tomuto žiareniu, známych ako spóry Bacillus pumilus.
"Ak dokážete zabiť tieto spóry, potom môžete rozumne povedať, že by ste mali byť schopní zabiť väčšinu ostatných vírusov, s ktorými sa pravidelne stretávate v prostredí," povedal Guzzo.
Do 20 sekúnd po vystavení UV žiareniu sa rast spór znížil o 99 percent.
Vedci potom vytvorili kvapôčky obsahujúce koronavírus alebo HIV, aby simulovali typický spôsob, akým sa ľudia s vírusom stretávajú na verejnosti, napríklad pri kašli a kýchaní. Kvapky sa potom vystavili UV svetlu a umiestnili sa do kultúry, aby sa zistilo, či nejaký vírus zostal aktívny. Už po 30 sekundách expozície sa schopnosť vírusu infikovať znížila o 93 percent.
Pri testovaní rôznych koncentrácií vírusu zistili, že vzorky s väčším množstvom vírusových častíc boli odolnejšie voči UV žiareniu. Ale aj pri tak vysokej vírusovej záťaži (ktorú Guzzo označil za „najhorší{0}}prípadový scenár“) klesla infekčnosť o 88 percent .
Hoci to nebolo zahrnuté do štúdie, Guzzo a jej študenti tiež porovnávali UV svetlo s dvoma-dezinfekčnými prostriedkami na veľké zaťaženie používanými v laboratórnej štúdii. Zistili, že svetlá majú podobný účinok na schopnosť inaktivovať vírus.
Špecifikácie UV-LED
UV{{0}}LED sa dodávajú v dvoch sadách, 9 275 nm LED v poli 3 × 3 a 2 0 380 nm LED v poli 4 × 5. LED diódy sú umiestnené približne 5 cm od ožiarenej vzorky a každé pole poskytuje 0,4 až 0,6 mW/cm UV svetla. Maximálna doba ožarovania bola 30 sekúnd, čo viedlo k celkovej dodanej dávke 8 mJ/cm2 až 20 mJ/cm2 pre kombinovanú sústavu ožiarených vzoriek. Ožarovaná plocha je výrazne väčšia ako ožarovaná vzorka a celková ožiarená plocha zariadenia je približne 10 cm x 20 cm alebo celkovo 200 cm, čo vedie k celkovej plošnej dávke 1,6 J až 4 J.
Zatiaľ čo svetlá stále udržujú malé percento vírusu nažive, Guzzo sa odvolal na „model švajčiarskeho syra“ na obranu proti COVID. Každá stratégia boja proti šíreniu má svoje medzery, ale každá vrstva je ďalšou príležitosťou na zastavenie zablúdených vírusových častíc.
Opakované vystavovanie sa UV svetlu je kľúčom k zachyteniu týchto chýbajúcich častíc --, našťastie je to také jednoduché ako prepnutie vypínača. Výmena žiarovky je tiež jednoduchšia ako výmena systému filtrácie vzduchu. Guzzo poznamenal, že UV-LED lampy sú lacné, možno ich jednoducho dodatočne namontovať do existujúcich svietidiel a žiarovky majú dlhú životnosť a jednoducho sa udržiavajú.
Tieto svetlá tiež profitujú z automatizácie. Štandardizované dávky germicídu možno dodať zakaždým a proces utierania priestoru dezinfekčným prostriedkom môže spôsobiť ľudskú chybu. Chemikálie a odpad z týchto dezinfekčných prostriedkov tiež končia v povodiach a na skládkach v dôsledku umývania rúk a vyhadzovania handier.
Svetlá však nie sú neškodné a existuje dôvod, prečo opaľovací krém a slnečné okuliare -- UV žiarenie poškodzuje nukleové kyseliny a opakované, dlhodobé vystavenie je škodlivé. To je dôvod, prečo Guzzo hovorí, že tieto svetlá by sa mali používať, keď sú verejné priestory prázdne, napríklad keď voľné autobusy dokončili svoje trasy alebo keď sa nepoužívajú výťahy. Zábradlia eskalátorov je možné priebežne dezinfikovať umiestnením UV lámp v podzemnej časti dráhy, ktoré sa čistia pri každej rotácii.
Štúdia publikovaná v časopise Journal of Virology zdôrazňuje UV-LED svetlá ako nástroj, ktorý by sa dal použiť po pandémii, ideálne na prevenciu ďalšej.
